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大型液壓機缸體制造技術

對于工作壓力高于30 MPa的高壓液壓缸，鑄鋼件內部質量難以滿足設計的承壓要求。經分析，鑄鋼件缸體在鑄造過程中不可避免的存在非金屬夾雜物，夾雜物會降低鋼的力學性能，尤其是對韌性的削弱作用較大。且鑄鋼件內部還存在不可避免的氣孔、砂眼、縮孔等微小鑄造缺陷，在使用時由于振動產生的應力、材料的疲勞極限及缸體內部應力釋放等因素，缸體內部缺陷會逐漸擴散至表面，產生裂紋。

為了減少這種內部缺陷，采用鍛造方式制造缸體是比較理想的選擇。鍛造優點是鍛件內部微密組織比較均勻，性能高于鑄鋼件及焊接件。與鑄鋼件相比，鍛鋼件金屬纖維組織連續性、致密性、機械性能及使用壽命均更好，但缺點是鍛鋼件不能完全鍛出缸體內腔形狀，對于大型缸體，鍛件毛坯重量約為3~4倍的工件凈重，因此制造成本非常高。而鍛焊結合的方式不但能夠使缸體具有鍛鋼件的組織結構，又可以減少鍛鋼件毛重，是一種優化的結構方法。

鍛焊結合技術是由鍛造筒節經焊接而成一種工件的制造方法。缸體的鍛焊結合技術就是將缸體分為缸筒和缸底兩部分，分別采用鍛鋼件，經粗加工后，再焊接在一起，進行精加工，最終得到的缸體具有較好的組織結構及機械性能，又能降低制造成本。

這種技術的制造難度主要集中在坡口焊縫質量上，對于厚壁鍛件焊接，坡口設計為窄間隙小角度坡口焊接形式，須采用專用窄間隙焊接設備完成，且需在坡口反向進行清根處理，去除焊接根部的缺陷。通過采用一種凹形墊板免清根的坡口焊接形式，再結合自動埋弧焊，調整焊接角度位置，從而完成窄間隙坡口焊接，嚴格控制焊前預熱溫度、焊接層間溫度和焊后分層退火緩冷的方式，再通過加工去除焊接底部容易出現氣孔、夾渣、裂紋等缺陷區域，缸體內外焊縫區域表面進行磁粉探傷檢驗，無裂紋缺陷，保證了鍛焊結構缸體的制造質量。

壓力測試結果表明，當壓力為42 MPa，保壓時間30min時,缸體無泄漏發生，證明滿足設計要求。

該缸體結構及制造方法可推廣應用在大型厚壁合金鋼鍛件的焊接中，用以替代窄間隙焊接專用設備。采用自動埋弧焊接，可以保證焊接質量。

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